传统空调在控制室内空气品质的局限及改进方法

第一篇：传统空调在控制室内空气品质的局限及改进方法

建筑环境学论文

传统空调在控制室内空气品质的局限及改进方法

摘要：

近年来，世界上不少国家室内空气品质出现了问题。由于室内空气品质低劣所导致的病态建筑综合症已引起社会的广泛关注。本文指出了传统空调在改善空气品质方面的不足，并提出了一些改进措施。

关键词：室内空气品质、传统空调、新风量

一、前言

随着经济的发展和社会的进步，人们对自己的生活环境日益关注。据统计，人们约有90%的时间在室内度过，室内空气质量将直接影响到人们的身体健康和工作效率。随着我国经济的快速发展，空调逐步走进寻常百姓的生活中，它在给我们带来恬适舒心的身心感受的同时也造成了较为严重的室内空气污染。由此，研究空调对室内空气品质的影响，提升室内空气品质，有着极为重要的研究意义。

二、传统空调的局限性

目前传统空调在处理室内空气方面有很大的局限性。传统空调普遍存在设计不合理、运行维护不规范的问题。比如送风口、污染源、回风口三者位置不合理；回热混合间气密性差，新风受污染；过滤器长时间不清洗和维护，灰尘大量累积，霉菌滋生等等。

1、新风口位置问题

新风对于提高室内空气品质有着十分重要的作用，它对室内所产生的污染物能够起到较好的稀释和清除作用。现在市场上普遍使用的空调新风口的位置，经常产生的问题有三个。首先是挂在建筑物外墙上的新风口。为了美观或节省空间，许多用户喜欢把这些新风口放在有的设在建筑隐蔽处或楼房的死角里。而这些地方的空气很难正常流通，时间久了就会有异味；其次是设在地下室天井内的新风口。这类新风口由于所处位置过低，灰尘等颗粒物很容易随风或随人的行走被带入天井，随后再进入室内，影响室内的空气质量；最后是设在建筑物顶面（如楼顶）上的新风口。这类新风口由于距离风冷冷水机组或者厨房排烟口等设施较近，也很容易通过竖井将污染物送到室内各层，进而影响了室内的空气质量。

2、新风量不足和分配不合理问题

新风量的供给程度是判定通风空调满足卫生健康要求与否的重要参考依据。20世纪70年代的能源危机后，建筑节能在发达国家普遍受到重视。新建的大量大型建筑及其配套通风、采暖空调系统普遍采用减少新风供给量来降低采暖空调负荷，因此引入新风全热回收系统就势在必行。其原理就是利用排风中的冷量来预处理新风，几乎无需消耗任何能源。在这个能量回收过程中，潜热回收的能量占整个全热回收的 70％以上，是节能的关键。但是由于现代建筑密闭性增强，新风通风换气次数不足，没有充足的室外新鲜空气稀释室内污染的空气。然而，纯粹依靠加大新风量并不能达到人们预期的效果。理论研究和国内外的许多实际调查都证明，在达到一定新风量后，再加大新风对降低室内空气中的有害物浓度 2 建筑环境学论文

已不起作用。因此在保证足够的新风量的同时还需要通过进一步提高新风的质来发挥新风效应。

3、气流组织的影响

不同的气流组织方式会导致不同的室内空气品质。以混合通风和置换通风为例。混合通风是以建筑空间为本而置换通风是以人为本，由此在通风动力源、通风技术措施、气流分布等方面产生了一系列的差别。然而无论是混合式还是置换式通风,其到达人体呼吸区的空气焓值都会相对较高,因此其感知空气品质也相对较差。同时由于个体的差异，它们通常都无法做到同时满足每个人的需要。其 另一个不足是房间气流会随家具的重新布置而改变。

4、空调自身引发的污染问题

系统中换热器(盘管)是影响室内空气品质的潜在污染源,也是微生物气溶胶的发生源。许多空调系统由于空气过滤器效率较低,普遍存在盘管积灰等情况；即使使用较高效率的过滤器,但也会因安装不善引起过滤渗漏或旁通,导致颗粒物穿透；盘管上冷凝膜的存在会阻留气溶胶,导致沉积的增加,盘管凝水盘的滞水会产生藻类。这些颗粒物的存在和盘管自身的工作环境一起,成为微生物生长的必要条件。

空气经过处理进入镀锌钢板制成的风道同样也会造成送入的空气带有异味。一方面是风道内表面不清洁, 而阻性消声器的吸声材料为多孔形态, 微生物容易在这种材料的表面聚积、繁殖和扩散,当空调系统启动时，其污染物就会被气流卷起，并夹带着分布到整个管道系统。在过滤器前的大部分污染物可以去除，但其后的则被送入了室内环境，导致室内空气品质恶化。另一方面是因为系统大量使用回风, 特别是室内有污染源时, 由于室内很高的换气次数, 往往导致送入空调房间的空气大部分将由回风口返回空调系统再循环。人员、设备或生产工艺过程都会向室内空气散发菌尘微粒, 使回风受到污染, 这种室内污染程度随着回风比例增加而增加, 回风中的菌类微粒会污染回风管道和空调器。送风口也会由于前段空气品质不好, 而室内送风口通常无过滤器保护, 且很难清洁, 则造成送风口的污染会随着时间延长变得日益严重。

三、改进方法

1、对新风的品质进行控制

新风的输入对于改善室内空气的质量有着其它措施望尘莫及的效果。目前新风过滤主要考虑室外颗粒污染物的去除, 而室内空气品质涉及的有室外气态污染物。因此, 新风处理还必须考虑室外气体污染物的过滤和吸附, 在引入低污染新风的同时,减少或者消除新风处理、传递和扩散过程中的污染，尽量保持新风品质和气味。为了实现这一目标，我们有必要利用新风年龄和新风输入途径来对新风流经空调系统的过程加以控制。可以采用新风独立处理，缩短新风从新风口到室内送风口的输送距离，最大限度地较少系统对新风的污染。另一方面设计时应尽量将新风口与排风口设于两个不同的朝向上。若无法做到，应尽量拉大新风口与排风口水平方向的距离且新风口应低于排风口。

2、对空调系统的湿度进行有效控制 3 建筑环境学论文

一般而言，最适宜的室内相对湿度为百分之七十到百分之百。所以，要尽量确保空调系统内，特别是过滤器处空气的相对湿度尽量低于百分之九十。但是，我们还得注意，我们所控制的最终对象不是空气中的水汽含量，而是材料中水的含量。由此，为了避免新风口处的过滤器在冬天吸入积雪或在夏天吸入雨水，我们可以在新风引入口处安装防雨百叶，或增加新风管的坡度。另外还要注意要定期关机，关机时先关闭加湿器和表冷器，随后等到系统干燥，再将风机关闭。

3、对空调的气流组织进行控制

合理地控制室内气流组织形式。对于办公室等工作地区，采用个体化调节方式，以工作区为主要调节区，将新鲜空气直接送到人的呼吸区，缩短新风年龄，可以保证人体整体感知空气品质较好。同时考虑到个体化偏好的差异，通过局部的冷却或加热的独立调节手段以减小个体差异对舒适性的影响,同时产生的心理作用也有助于从感知上提高空气品质，从而最大程度地提高每一位工作者对其微环境的满意程度。

四、总结

室内空气品质是一门综合科学, 除空气本身的因素, 还有其他不为人们所认识的因素在影响人们对环境的感觉和反应。更好的空气品质可以产生更高的生产率, 减少病态建筑综合症的症状，因而努力去提高室内空气品质是迫在眉睫的，这也需要政府、业主、医生、建筑、暖通专业工程技术人员等共同努力的。

五、参考文献

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第二篇：室内空气品质的影响因素及改进措施

室内空气品质的影响因素

及改进措施

摘要：介绍了空气品质的概念，分析 了室内空气品质的 影响 因素及提高室内空气品质的国内外 研究近况;阐述了作者对我国室内空气品质 问题 的看法。关键词：室内空气品质 通风 病态建筑综合症 空气污染 1前言近二十年来，生活在 现代 建筑物内的人们呈现出某些较为严重的病态反应，这一问题引起了专家学者的广泛关注。于是，病态建筑(Sick Building和病态建筑综合症(SBS, Sick Building Syndrome的概念出现了。同时，也出现许多空调综合症(如眼睛发红、流鼻涕、嗓子疼、头痛、发困等)。从而使人们的身心健康受到了很大的影响，降低了工作效率，病休及医疗费用上升等问题也随之出现了。因此，室内空气品质(IAQ)间题已成为当前建筑环境领域新的研究热点。本文讨论影响室内空气品质的主要因素及改进措施。2空气品质的概念最初关于室内空气品质定义是指一系列污染物的浓度指标。然而，随着研究的不断深人，发现这种定义已不能完全涵盖室内空气品质的 内容。在89室内空气品质讨论会上，丹麦哥本哈根大学P.O.Fanger教授提出:所谓品质就是反映满足人们要求的程度，如人们满意，就是高品质;不满意就是低品质。英

国的CIBSE(Charted Instituteof Building Services Engineers)认为:如果室内少于50%的人能够觉察到任何气味，少于20%的人感觉不舒服，少于10%的人感觉豁膜刺激，并且少于5%的人在不足2%的时间内感到烦躁，那么此时的室内空气品质是可以接受的。这两者的共同点就是将室内空气品质完全变成了人们的主观感受。在ASHRAE标准62一1989R中，提出可接受的室内空气品质(acceptable indoor air quality)和感受到可接受室内空气品质(acceptable perceived in-door air gualitg)的概念。可接受的室内空气品质定义为:空调房中的绝大多数人对空气没有表示不满意，并且空气中没有已知的污染物达到了可能对人体健康产生严重威胁浓度。感受到可接受室内空气品质定义为:空调房中的绝大多数人没有因为气味或刺激性而表示不满，它是可接受的室内空气品质的必要条件，不是充分条件。有些气体如co,氛等，对人体的危害非常大，但无刺激，故仅仅用感受到可接受室内空气品质是不够的。3室内空气品质问题的起因引起室内空气品质问题的原因一般有两类:一是暖通空调(HVAC)系统设计或运行不当;二是各类污染源产生的污染物的作用。第一类原因一般包括:①通风和气流组织问题，如新风不足，室内气流组织不好等;②热舒适间题，当室内未达到希望的温湿度时，人们就会对室内空气品质抱怨。第二类原因包括:①室外大气的恶化(由新风人口或门窗等进人的污染

物);②交叉污染，由于设计时各房间的压力分布不当而导致地下停车场、打印室、吸烟区、餐厅等散发的污染物流人建筑的其它区域;③室内污染，如室内办公设备、家具、装演、人员等产生的污染物;④微生物污染，常由空调凝水或漏水造成的。室内空气品质问题可分为主观和客观两个方面:室内的各种物理参数，如温湿度、气体污染物的浓度等客观因素对室内空气品质产生影响(尽管人们还没有完全明白其是如何产生影响及究竟产生多大影响);同时，人们的心理状态、对外界的反应敏感程度、性别等主观因素差异也会造成对室内空气品质的不同反应。3影响室内空气品质的因素3.1建筑因素3.1.1室内污染源普遍认为室内污染源主要来源于以下4个方面:①建筑围护结构及其表层材料;②室内环境状况;③室内人员数量及其活动情况;④暖通设备及系统。对于建筑结构表层材料中有害物质的散发机理、散发 规律、定量 计算 及抑制和测量 方法 已有一些研究成果，但不是很完善。随着研究的进一步深人将有利于控制室内的空气污染。3.1.2室外环境的影响室外环境与室内是有联系的，室外的污染必定影响室内。室外在没有 工业 污染的条件下主要受 交通 车辆散发的VOC气体影响。研究表明，无论室内还是室外，总是离地面越高VOC的含量越低。一般认为建筑物的一层受到室外的影响较大。同时发现室内的一系列污染源所造成的VOC总是高于室外，如巴西里约热内卢的室内平均VOC浓度为

304.3一1679.9 mg/m3，而室外则为22一643·2 mg/m3。3.2非建筑因素3.2.1新风问题由于设计或运行不当引起的新风问题包括新风量及新风清洁度两个方面。新风量是空调设计中有关室内空气品质考虑最多的一个问题，在空调 发展 不同阶段，相应的通风标准也不同。传统的观念认为，新风是为了清除人所产生的生物污染，所以房间的最小新风量的确定仅由每人的最小新风量指标确定。然而，随着 科技 的发展，发现现代建筑中的装演材料、家具、某些办公用品及通风空调系统本身就是污染源，并且其气味远远超过人所产生的。因此，在ASHRAE标准62一1989R中，认为用以确定新风量的污染物来自人员和室内气体污染源两个方面，所以房间的最小新风量应由每人最小新风指标和每平方面积所需最小新风指标一起确定。另外，在空调运行中，随着室内负荷及换气效率的变化，为了减少能耗，室内的送风量也会发生相应的变化，但为了满足人们的舒适健康而确定的新风量不应该发生太大的变化。ASHRAE标准62一1989R中有关变风量控制的内容明确指出，在整个变风量运行中，新风量要始终保持在设计新风量的90%以上。新风清洁程度近来也受到人们的关注。这主要源于室外环境的逐步恶化，空气污染严重，新风质量下降。因此有关新风处理的讨论也不断出现，新风三级过滤设想也就应运而生。所谓新风三级过滤就是将传统新风机组中只含粗效过滤器的状况，变为除含粗效过滤器外，还含有中效甚至高效过滤器的设计模式。这种设计最大的优点是极大降低由新风带人室内的尘菌浓度，同时在一定程度上延长系统部件的寿命。不过室内空气品质除涉及到室外污染物外，更多的是受室内的微生物污染和气态污染的影响。因此，新风三级过滤对室内空气品质问题解决的作用到底有多大，新风过滤器是否应考虑其它室外污染物的过滤问题，有待进一步研究。3.2.2污染物的 影响 非建筑因素的污染物来源也较多，包括了固体颗粒、微生物和有害气体。因一般微生物多依附于固体颗粒或液体传播，所以把污染物分为颗粒污染物和有害气体污染物。颗粒污染物依据其颗粒大小，分别会感染人体呼吸道和肺部。气态污染物的种类更多，除CO,C02,NH3和氧等人们熟知的外，还有有机化合物(挥发性)。一般认为这些污染物对人体的呼吸系统、心血管系统及神经系统有较大的影响，甚至致癌。不过调查显示，即使人们抱怨很频繁，但在大多数情况下并没有某种污染物单独超标。这一结果的最好解释是由于多种而不是单一污染物的影响而导致对室内空气品质的抱怨，同时也使人们对现有污染物浓度指标的 科学 性和全面性提出怀疑。4改善室内空气品质的措施概括起来有以下三个方面:一是建筑设计与施工特别是表层材料的选用如何完善，二是保证足够的新风量和加强新风与回风的过滤，三是切实保证空调系统的正确设计和严格的运行管理与维护。4.1国外已提出一些规定细则要求在房屋

建造和取材时必须选用坚固耐久而不散发有害物质的材料，不得采用热带木材，围护结构和材料必须防水隔潮。对通风空调提出如下规定:(1)建筑必须很好保温，并保证良好的气密性;(2)设计时必须考虑南向开窗以获得能量;(3)避免冷表面，不渗风;(4)尽可能在北向取人新风;(5)外部污染决定新风入口位臵;(6)适当的换气量和回风量，空气直送到人;(7)应有再分配人室内的可能性，特别是夜间送到卧室;(8)必须避免在风道中滋生微生物并且有清扫的可能;(9)使用户易于明了如何实现和保持清洁通风。此外也有一些专家提出健康建筑应该达到的目标为:(1)最小的悬浮微粒和生物污染;(2)控制室内相对湿度水平;(3)最小的渗风量;(4)减少VOC的挥发;(5)提高能量利用效率和资源利用效率;(6)为居住者提供对通风的控制。这些规定是相当严格的，要达到就要求各项技术具有高水平和各项工程质量严格把关。4.2关于新风量在许多有关室内空气品质调查结论都提到新风量供应不足。有的在空调系统的改造中加大了新风量，这 自然 有利于改善室内空气品质。前面已经提到在ASHRAE新标准中新风量要求按人体和稀释室内污染所需来确定。问题 是新风往往受到空调系统污染而质量变坏，在这种情况下，即使增大新风量也难以改变室内空气品质。另外，由于送入的空气中混有相当比例的回风，而一般过滤器难以清除回风中所含有的低浓度VOC气体和细菌等，从这一角度看，减少回风和加大新风

量甚至采用全新风系统，有利于改善室内空气品质。5几点看法综上所述，国外对室内空气品质问题是十分重视和十分认真对待的。下面结合国内的一些情况谈谈自己的看法:(1)我国对室内空气品质的 研究 刚刚起步，有的同行已经发表一些成果，开展了一些活动，取得了一定的成绩，但总体上来说关注和宣传程度是不够的。(2)建筑和暖通人员需要转变观念，建立新意识，在设计一开始就要慎重选材，考虑建筑因素污染，建立卫生空调观点，改变对空气的单一热湿处理，加人生物化学处理，积极开发新技术和新产品。在设计中考虑送风实效，采用缩短送风凤管和通风效率高、新风接近人的气流组织形式。(3)最好是组织人力进行现场实测，监测空调系统对空气的污染状况，监测室内建筑材料和器具设备放散的有害物质及其对室内空气的污染。要争取有关专业的配合，还要争取环保部门、卫生保健部门的支持。(4)建议对暖通空调设计规范中的有关章节进行必要修改、增删。(5)空调系统的运行维护管理非常重要，系统内部必须定期清理，避免污染送风气流。对此应制定严格管理和运行法规，并严格执行。参考 文献 1沈晋明，等.室内空气品质的新定义与新风直接人室的实验测试暖通空调，1995,(6).2沈晋明，室内污染物与空气品质评价.通风除尘.1995,(4).3李先庭，等.室内空气品质研究与进展.暖通空调.2000,(3).4 BescomB.Indoor air quality in school.5 Beary David W.Indoor air

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